Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

КОНТРОЛЬ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ЕЕ СУШКИ

Макартичян С В, Шилин А Н, Стрижиченко А В,

2.2. Конвективная сушка древесины

Конвективная сушка древесины, получившая наиболее широкое распространение в промышленности, осуществляется в специально построенных и отапливаемых помещениях – сушильных камерах. Процесс ведётся в газообразной среде: в нагретом воздухе или в перегретом паре при атмосферном давлении.

Положительные особенности такой сушки – высокая интенсивность процесса, возможность его регулирования в широких пределах, достижение любой конечной влажности древесины [49], возможность сушки в течение всего года независимо от состояния атмосферного воздуха, а также уничтожение грибной инфекции и насекомых в прогретой древесине. В связи с большой скоростью такой сушки отпадает необходимость в больших площадях для хранения запасов древесины, как при атмосферной сушке.

Конвективная сушка продуктами сгорания аналогична конвективной сушке воздухом. Особенности её заключаются в подготовке и подаче к материалу в качестве газообразного сушильного агента продуктов сгорания твёрдого, жидкого или газообразного топлива. Сушильные установки для такого метода проще в эксплуатации и дешевле по сравнению с установками, в которых используется воздух, нагреваемый калориферами.

Конвективная сушка перегретым паром атмосферного давления также сходна по принципу действия с конвективной сушкой материала нагретым воздухом. Её особенности – значительная температура сушильного агента (выше 100 °С), отсутствие воздуха в камере, более интенсивный процесс сушки, однако прочность высушенной древесины снижается из-за перегрева [59].

Камерная сушка протекает независимо от внешних атмосферных и климатических условий, отличается гораздо меньшей продолжительностью по сравнению с атмосферной. Процесс камерной сушки поддаётся регулированию и позволяет получить материал с любой конечной влажностью. Удельные энергозатраты на сушку составляют 400–800 кВт·ч/м3 [65].

КПД сушильной установки рассчитывается как отношение тепловой энергии, необходимой для испарения содержащейся в древесине влаги до достижения заданной влажности (от 8 до 15 %), к общей затраченной энергии – сумме генерируемой в установке тепловой энергии и энергии, затрачиваемой на работу вспомогательных систем. В сушильных камерах конвективного типа не более 25–30 % энергии потока сушильного агента расходуется на процесс испарения из древесины влаги. При этом тепло, израсходованное на испарение воды из древесины, в соответствии с принципиальной схемой сушилки полностью выбрасывается в атмосферу. Затраты тепла на испарение влаги можно снизить, используя рекуператоры. В настоящее время они применяются для подогрева свежего воздуха, поступающего в камеру, за счет тепла отработавшего сушильного агента. Также большая продолжительность процесса сушки, низкий коэффициент заполнения рабочего объема камеры (60–85 %) из-за необходимости установки прокладок между рядами досок в штабеле, возможность появления микротрещин являются недостатками данного способа сушки. Однако из-за возможности больших объемов разовой загрузки в сушильную камеру (до 200 м3 [49]) её годовая производительность превышает производительность сушильных установок, использующих другие способы сушки.